【題目】實(shí)驗(yàn)室以廢鐵屑為原料制備草酸亞鐵晶體(FeC2O4·xH2O)。過(guò)程如下:
已知:①pH>4時(shí),F(xiàn)e2+易被氧氣氧化;
②相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖。
(1)①?gòu)U鐵屑在進(jìn)行“溶解”前,需要在5%的Na2CO3 溶液中加熱數(shù)分鐘,并洗滌干凈,Na2CO3溶液的作用是____________。
②用稀硫酸調(diào)溶液pH至1~2的目的:一是抑制Fe2+ 和NH4+的水解;二是 ________。
③操作I是為了得到(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,則操作I應(yīng)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾。那么過(guò)濾時(shí)適宜的溫度為__________。
④檢驗(yàn)FeC2O4·xH2O沉淀是否洗滌干凈的方法是____________。
(2)通常用已知濃度的酸性高錳酸鉀溶液測(cè)定草酸亞鐵晶體的純度。已知酸性條件下MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2+,寫(xiě)出MnO4-與Fe2+反應(yīng)的離子方程式:____________。
(3)某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)出發(fā),先制備較純凈的FeSO4溶液,再合成FeC2O4·xH2O。請(qǐng)補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備純凈FeSO4溶液的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量硫鐵礦燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng),過(guò)濾,____________,過(guò)濾,得到較純凈的FeSO4溶液。
【答案】除油污防止Fe2+被氧化60℃左右取少量最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀,則沉淀洗滌干凈5Fe2++MnO4-+ 8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O向?yàn)V液中滴加過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉。
【解析】
廢鐵屑加入硫酸溶液溶解,加入硫酸銨溶液結(jié)晶析出硫酸亞鐵晶體,加水溶解,滴入幾滴稀硫酸防止亞鐵離子水解,加入草酸沉淀亞鐵離子,過(guò)濾得到沉淀加入重鉻酸鉀、過(guò)氧化氫溶液氧化加入草酸得到草酸合鐵酸鉀晶體;
(1)①在5%Na2CO3溶液中加熱數(shù)分鐘,并洗滌干凈是利用碳酸鈉水解顯堿性,油污會(huì)發(fā)生水解生成溶于水的物質(zhì)洗去,作用是去除油污;故答案為:除油污;
②根據(jù)信息,pH>4時(shí),F(xiàn)e2+易被氧氣氧化,因此用稀硫酸調(diào)溶液pH至1~2可以防止Fe2+被氧化,故答案為:防止Fe2+被氧化;
③根據(jù)圖像,60℃時(shí),硫酸亞鐵的溶解度最大,為了得到(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶后、過(guò)濾時(shí)保持60℃,可以最大限度地減少硫酸亞鐵的析出,故答案為:60℃左右;
④檢驗(yàn)FeC2O4·xH2O沉淀是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液,檢查是否含有硫酸根離子進(jìn)行設(shè)計(jì)分析,用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明沉淀沒(méi)有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈,故答案為:用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明沉淀沒(méi)有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈;
(2)用已知濃度的酸性高錳酸鉀溶液測(cè)定草酸亞鐵晶體的純度。已知酸性條件下MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2+,則反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+ 8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O,故答案為:5Fe2++MnO4-+ 8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O;
(3)由硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 )制備FeSO47H2O晶體,要弄清楚流程中每一步的原理和注意事項(xiàng)。向燒渣中加入足量的稀硫酸,F(xiàn)e2O3、Al2O3均會(huì)與硫酸反應(yīng),分別生成Fe2(SO4)2和Al2(SO4)2,SiO2不反應(yīng),先過(guò)濾把SiO2除去,然后向?yàn)V液中滴加過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉,充分?jǐn)嚢韬,過(guò)濾,即得到FeSO4溶液,再根據(jù)綠礬溶解度曲線,60℃時(shí)綠礬的溶解度最大,可加熱濃縮到60℃的飽和溶液,然后放在冰水中冷卻,冷卻結(jié)晶至0℃,此時(shí)析出的晶體是最多的,之后過(guò)濾,洗滌,低溫烘干;故答案為:向?yàn)V液中滴加過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉,充分?jǐn)嚢琛?/span>
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)分類的說(shuō)法正確的是()
A. SO2、CaO、K2O都是堿性氧化物
B. BaSO4、NaCl、KNO3溶液都是電解質(zhì)
C. 純堿、燒堿、堿石灰都是堿
D. 稀豆?jié){、果凍、淀粉溶液都是膠體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】真菌聚酮(X)具有多種生物活性,一定條件下可分別轉(zhuǎn)化為Y和Z。
下列說(shuō)法正確的是( )
A. X、Y和Z中均不含手性碳原子
B. Y能發(fā)生氧化、還原、取代反應(yīng)
C. 一定條件下,1 mol X最多能與5 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
D. 1 mol Z最多可與含3 mol NaOH的溶液反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子中,電子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)且質(zhì)子數(shù)大于中子數(shù)的是( )
A.D3O+
B.Li+
C.OD﹣
D.OH﹣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某原子核ZAX吸收一個(gè)中子后,放出一個(gè)電子,分裂為兩個(gè)α粒子.由此可知( )
A.A=7,Z=3
B.A=7,Z=4
C.A=8,Z=3
D.A=8,Z=4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鈰元素(Ce)是鑭系金屬中自然豐度最高的一種,常見(jiàn)價(jià)態(tài)有+3、+4,鈰的合金耐高溫,可以用來(lái)制造噴氣推進(jìn)器零件。
(1)霧霾中含有大量的污染物NO,可以被Ce4+溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物質(zhì)的量之比為1∶1),該反應(yīng)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。
(2)可采用電解法將上述吸收液中的NO2-轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),同時(shí)再生Ce4+,其原理如右圖所示。
①Ce4+從電解槽的__________(填字母序號(hào))口流出。
②寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)式____________________________。每消耗1mol NO2-,陰極區(qū)H+物質(zhì)的量減少______mol。
(3)鈰元素在自然中主要以氟碳礦形式存在,主要化學(xué)成分為CeFCO3,工業(yè)上利用氟碳鈰礦提取CeCl3的一種工藝流程如下:
①焙燒過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______________________________________。
②酸浸過(guò)程中有同學(xué)認(rèn)為用稀硫酸和H2O2替換鹽酸更好,他的理由是_________________________。
③Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分別為a、b,則Ce(BF4)3(s) + 3KCl(aq)3KBF4(s) + CeCl3 (aq)平衡常數(shù)為______________________。
④加熱CeCl3·6H2O和NH4Cl的固體混合物可得到無(wú)水CeCl3,其中NH4Cl的作用是______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】苯加溴水后,振蕩,溴水層顏色變淺,這是由于( )
A.溴揮發(fā)了
B.發(fā)生了取代反應(yīng)
C.苯萃取了溴水中的溴
D.發(fā)生了加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
裝置 | |||
現(xiàn)象 | 二價(jià)金屬A不斷溶解 | C的質(zhì)量增加 | A上有氣體產(chǎn)生 |
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題:
(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是__。
(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是__。
(3)裝置丙中溶液的pH__(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為了制取并探究氨氣性質(zhì),按下列裝置(部分夾持裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[制取氨氣的反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O]
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1)利用上述原理,實(shí)驗(yàn)室制取氨氣應(yīng)選用下圖中 發(fā)生裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)B裝置中的干燥劑可選用 (填“堿石灰”或“濃硫酸”)。
(3)用5.35 g NH4Cl固體與足量Ca(OH)2反應(yīng),最多可制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣的體積為 L。(NH4Cl的摩爾質(zhì)量為53.5 g·mol-1)
(4)氣體通過(guò)C、D裝置時(shí),試紙顏色會(huì)發(fā)生變化的是 (填“C”或“D”)。
(5)當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,擠壓E裝置中的膠頭滴管,滴入1~2滴濃鹽酸,可觀察到的現(xiàn)象是 。
(6)F裝置中倒置漏斗的作用 。
【拓展應(yīng)用】
(7)某同學(xué)用氨氣和滴加酚酞的水做噴泉實(shí)驗(yàn),根據(jù)燒瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生紅色噴泉的現(xiàn)象,說(shuō)明氨氣具有 性質(zhì)(填序號(hào))。
a.還原性 b.極易溶于水 c.與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì)
(8)氨氣的用途很廣。如可用氨氣處理二氧化氮: 8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O
該反應(yīng)中氨氣體現(xiàn) (填“氧化性”或“還原性”)。
請(qǐng)你列舉出氨氣的另一種用途 。
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